个性化视频推荐系统的设计与实现

需积分: 9 0 下载量 91 浏览量 更新于2024-11-26 收藏 470KB ZIP 举报
资源摘要信息:"推荐系统的构建与实施" 在当前数字化时代,推荐系统是IT行业中重要的技术应用之一,尤其在视频平台、电商平台以及社交媒体等领域广泛应用。推荐系统的主要目标是向用户推荐其可能感兴趣的内容或产品。根据给定文件的描述,我们可以深入探讨推荐系统构建和实施过程中的几个关键技术点。 首先,推荐系统的设计通常会依赖于多种策略来提升推荐的准确性和用户满意度。给定文件提到的两种主要策略是基于协作的推荐和基于内容的推荐。 1. 基于协作的推荐(Collaborative Filtering) 基于协作的推荐是一种通过分析用户之间的相似性来发现并推荐新内容的方法。具体来讲,系统会查找那些与目标用户有类似历史记录的其他用户,然后将这部分用户喜欢的内容推荐给目标用户。这种方法通常分为两种类型:用户用户协同过滤和物品物品协同过滤。 - 用户用户协同过滤(User-User Collaborative Filtering):系统会寻找历史行为相似的用户群体,即“邻居”,然后将这些用户的喜好推送给目标用户。例如,如果A用户和B用户在大部分视频的喜好上都有高度一致性,那么B用户看过的视频很可能也会对A用户感兴趣。 - 物品物品协同过滤(Item-Item Collaborative Filtering):与用户用户协同过滤不同的是,这种方法是基于物品(如视频)之间的相似性来进行推荐。系统会首先分析并识别出目标用户尚未观看但与他过去观看的视频相似的其他视频,然后向用户推荐这些视频。 2. 基于内容的推荐(Content-Based Filtering) 基于内容的推荐方法侧重于物品的属性,利用用户过去喜欢的物品的特征来发现和推荐新的物品。在这个系统中,视频的属性信息如类别、系列以及内容描述等将被用来推荐相似的视频。这意味着如果用户过去观看了某个特定类别的视频,系统将基于视频的属性向用户推荐同类别或内容相似的视频。 在实现推荐系统时,会涉及到数据处理、模式识别、机器学习等技术。Java作为后端开发语言之一,通常会在推荐系统的后端逻辑中扮演重要角色。后端系统需要处理大量的用户数据和物品数据,并进行算法计算以生成推荐列表。在Java环境下,开发者可能会使用Spring框架来构建服务,使用Hibernate或MyBatis进行数据持久化,以及利用各种数据结构和算法库来提高推荐系统的性能。 为了实现基于协同过滤的推荐策略,Java开发者可能需要实现如下功能: - 用户和物品的存储和管理 - 用户行为数据的收集与分析 - 相似用户或物品的计算 - 推荐列表的生成和排序 而在基于内容的推荐策略中,可能需要实现的功能包括: - 视频内容的解析和属性提取 - 特征向量的构建和相似度计算 - 基于用户历史行为的内容推荐 另外,推荐系统的实现还需要考虑系统的可扩展性、实时性和健壮性。在面对大数据量时,如何保证推荐的实时性和准确性是系统设计时需要重点考虑的问题。可能需要采用一些优化措施,如分布式计算、缓存策略和实时数据流处理技术。 结合文件中提到的"recommendations-master"文件名称,可以推测这是一个包含推荐系统核心代码的项目。在实际开发中,开发者会基于具体需求来设计和实现推荐算法,并将其集成到主项目中。如果采用Git作为版本控制工具,"master"通常代表项目的主分支,包含最新的稳定代码。 总结来说,一个推荐系统的实现需要综合利用多种技术和算法,以及对数据进行深入分析。Java作为后端开发语言,提供了丰富的库和框架来支持这一过程。通过优化和创新推荐策略,开发者能够为企业提供更加个性化和高效率的用户体验。

将上述代码放入了Recommenders.py文件中,作为一个自定义工具包。将下列代码中调用scipy包中svd的部分。转为使用Recommenders.py工具包中封装的svd方法。给出修改后的完整代码。import pandas as pd import math as mt import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from Recommenders import * from scipy.sparse.linalg import svds from scipy.sparse import coo_matrix from scipy.sparse import csc_matrix # Load and preprocess data triplet_dataset_sub_song_merged = triplet_dataset_sub_song_mergedpd # load dataset triplet_dataset_sub_song_merged_sum_df = triplet_dataset_sub_song_merged[['user','listen_count']].groupby('user').sum().reset_index() triplet_dataset_sub_song_merged_sum_df.rename(columns={'listen_count':'total_listen_count'},inplace=True) triplet_dataset_sub_song_merged = pd.merge(triplet_dataset_sub_song_merged,triplet_dataset_sub_song_merged_sum_df) triplet_dataset_sub_song_merged['fractional_play_count'] = triplet_dataset_sub_song_merged['listen_count']/triplet_dataset_sub_song_merged['total_listen_count'] # Convert data to sparse matrix format small_set = triplet_dataset_sub_song_merged user_codes = small_set.user.drop_duplicates().reset_index() song_codes = small_set.song.drop_duplicates().reset_index() user_codes.rename(columns={'index':'user_index'}, inplace=True) song_codes.rename(columns={'index':'song_index'}, inplace=True) song_codes['so_index_value'] = list(song_codes.index) user_codes['us_index_value'] = list(user_codes.index) small_set = pd.merge(small_set,song_codes,how='left') small_set = pd.merge(small_set,user_codes,how='left') mat_candidate = small_set[['us_index_value','so_index_value','fractional_play_count']] data_array = mat_candidate.fractional_play_count.values row_array = mat_candidate.us_index_value.values col_array = mat_candidate.so_index_value.values data_sparse = coo_matrix((data_array, (row_array, col_array)),dtype=float) # Compute SVD def compute_svd(urm, K): U, s, Vt = svds(urm, K) dim = (len(s), len(s)) S = np.zeros(dim, dtype=np.float32) for i in range(0, len(s)): S[i,i] = mt.sqrt(s[i]) U = csc_matrix(U, dtype=np.float32) S = csc_matrix(S, dtype=np.float32) Vt = csc_matrix(Vt, dtype=np.float32) return U, S, Vt def compute_estimated_matrix(urm, U, S, Vt, uTest, K, test): rightTerm = S*Vt max_recommendation = 10 estimatedRatings = np.zeros(shape=(MAX_UID, MAX_PID), dtype=np.float16) recomendRatings = np.zeros(shape=(MAX_UID,max_recommendation ), dtype=np.float16) for userTest in uTest: prod = U[userTest, :]*rightTerm estimatedRatings[userTest, :] = prod.todense() recomendRatings[userTest, :] = (-estimatedRatings[userTest, :]).argsort()[:max_recommendation] return recomendRatings K=50 # number of factors urm = data_sparse MAX_PID = urm.shape[1] MAX_UID = urm.shape[0] U, S, Vt = compute_svd(urm, K) # Compute recommendations for test users # Compute recommendations for test users uTest = [1,6,7,8,23] uTest_recommended_items = compute_estimated_matrix(urm, U, S, Vt, uTest, K, True) # Output recommended songs in a dataframe recommendations = pd.DataFrame(columns=['user','song', 'score','rank']) for user in uTest: rank = 1 for song_index in uTest_recommended_items[user, 0:10]: song = small_set.loc[small_set['so_index_value'] == song_index].iloc[0] # Get song details recommendations = recommendations.append({'user': user, 'song': song['title'], 'score': song['fractional_play_count'], 'rank': rank}, ignore_index=True) rank += 1 display(recommendations)

2023-06-07 上传

import pandas as pd import math as mt import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from Recommenders import SVDRecommender triplet_dataset_sub_song_merged = triplet_dataset_sub_song_mergedpd triplet_dataset_sub_song_merged_sum_df = triplet_dataset_sub_song_merged[['user','listen_count']].groupby('user').sum().reset_index() triplet_dataset_sub_song_merged_sum_df.rename(columns={'listen_count':'total_listen_count'},inplace=True) triplet_dataset_sub_song_merged = pd.merge(triplet_dataset_sub_song_merged,triplet_dataset_sub_song_merged_sum_df) triplet_dataset_sub_song_merged['fractional_play_count'] = triplet_dataset_sub_song_merged['listen_count']/triplet_dataset_sub_song_merged small_set = triplet_dataset_sub_song_merged user_codes = small_set.user.drop_duplicates().reset_index() song_codes = small_set.song.drop_duplicates().reset_index() user_codes.rename(columns={'index':'user_index'}, inplace=True) song_codes.rename(columns={'index':'song_index'}, inplace=True) song_codes['so_index_value'] = list(song_codes.index) user_codes['us_index_value'] = list(user_codes.index) small_set = pd.merge(small_set,song_codes,how='left') small_set = pd.merge(small_set,user_codes,how='left') mat_candidate = small_set[['us_index_value','so_index_value','fractional_play_count']] data_array = mat_candidate.fractional_play_count.values row_array = mat_candidate.us_index_value.values col_array = mat_candidate.so_index_value.values data_sparse = coo_matrix((data_array, (row_array, col_array)),dtype=float) K=50 urm = data_sparse MAX_PID = urm.shape[1] MAX_UID = urm.shape[0] recommender = SVDRecommender(K) U, S, Vt = recommender.fit(urm) Compute recommendations for test users uTest = [1,6,7,8,23] uTest_recommended_items = recommender.recommend(uTest, urm, 10) Output recommended songs in a dataframe recommendations = pd.DataFrame(columns=['user','song', 'score','rank']) for user in uTest: rank = 1 for song_index in uTest_recommended_items[user, 0:10]: song = small_set.loc[small_set['so_index_value'] == song_index].iloc[0] # Get song details recommendations = recommendations.append({'user': user, 'song': song['title'], 'score': song['fractional_play_count'], 'rank': rank}, ignore_index=True) rank += 1 display(recommendations)这段代码报错了,为什么?给出修改后的 代码

2023-06-08 上传

from flask import Flask, request, jsonify import numpy as np import pandas as pd import statsmodels.api as sm from datetime import datetime app = Flask(name) @app.route('/time_series_analysis', methods=['POST']) def time_series_analysis(): # 解析请求体中的参数 arr0 = ['2019/1', '2019/2', '2019/3', '2019/4', '2019/5', '2019/6', '2019/7', '2019/8', '2019/9', '2019/10', '2019/11', '2019/12', '2020/1', '2020/2', '2020/3', '2020/4', '2020/5', '2020/6', '2020/7', '2020/8', '2020/9', '2020/10', '2020/11', '2020/12'] date_arr = [] for date_str in arr0: date_obj = datetime.strptime(date_str, '%Y/%m') date_arr.append(date_obj.timestamp()) arr1 = np.array(request.json['data'], dtype=float) data_array = np.vstack((date_arr, arr1)).T.astype(float) df = pd.DataFrame(data_array, columns=['x', 'y']) df = df.dropna() acf, q, p = sm.tsa.acf(df['y'], nlags=20, qstat=True) if (p < 0.05).any(): short_term_dependency = True else: short_term_dependency = False acf, q, p = sm.tsa.acf(df['y'], nlags=20, fft=True, qstat=True) if (p < 0.05).any(): periodicity = True else: periodicity = False adf_result = sm.tsa.stattools.adfuller(df['y']) if adf_result[1] < 0.05: stationary = True else: stationary = False res = sm.tsa.seasonal_decompose(df['y'], model='additive', period=12) if np.isnan(res.seasonal).any(): seasonality = False else: seasonality = True # 返回分析结果 result = { 'short_term_dependency': short_term_dependency, 'periodicity': periodicity, 'stationary': stationary, 'seasonality': seasonality, 'recommendations': 'arima擅长处理平稳数据,其他数据处理效果也很好\nlightGBM擅长处理短期依赖型,非周期性的数据\nLSTM擅长处理长期依赖的数据\nTNC擅长处理没有明显的周期性或季节性变化,但是可能存在趋势和周期性的波动的数据\nRNN由于具有记忆能力,可以处理所有数据' } return jsonify(result) if name == 'main': app.run(),做修改能显示出实际的接口网站

2023-05-26 上传